Desenvolvimento de um Ambiente para Simulação da Manufatura baseado em Features e

301 Pages·2012·9.89 MB·Portuguese

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HERÁCLITO LOPES JAGUARIBE PONTES

Desenvolvimento de um Ambiente para Simulação da
Manufatura baseado em Features e Realidade Virtual

Tese apresentada à Escola de Engenharia de São
Carlos da Universidade de São Paulo para obtenção
do título de Doutor em Engenharia Mecânica.

Área de Concentração: Manufatura

Orientador: Prof. Tit. Arthur José Vieira Porto

São Carlos
2012
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À minha família,
pelo apoio e dedicação,
sem os quais, esta conquista
não seria possível.
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AGRADECIMENTOS

Ao meu orientador Professor Titular Arthur José Vieira Porto, pelo apoio e orientação
durante a elaboração deste trabalho.
Aos professores Miguel Antônio Bueno da Costa, Mario Luiz Tronco e José
Alexandre Tiberti pela atenção disponibilizada no exame de qualificação da tese.
À minha esposa Melina, pelo carinho, amor, compreensão e paciência.
Ao meu filho Pedro, pela sua existência, minha maior felicidade.
À minha mãe Regina, pelo apoio constante, pela compreensão e pela ótima
educação que me proporcionou. Ao meu padrasto, André, pelo incentivo, amizade e
companheirismo.
Aos amigos pela grande amizade, pelo incentivo e pelas valiosas contribuições.
A todos os colegas, professores e funcionários, em especial a Beth, a Ana Paula e a
Michele, do Laboratório de Simulação e Controle e do Departamento de Engenharia
Mecânica da EESC/USP, pela colaboração.
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RESUMO

PONTES, H. L. J. Desenvolvimento de um Ambiente para Simulação da
Manufatura baseado em Features e Realidade Virtual. 2012. 301f. Tese
(Doutorado) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São
Carlos, 2012.

Atualmente, com a diversificação dos produtos demandados, os sistemas de
manufatura têm se tornado cada vez mais complexos e de difícil operacionalização.
Dificilmente o responsável pela manufatura tem toda a informação necessária para
antever os detalhes necessários à sua execução. Por outro lado, as empresas não
dispõem de tempo nem de recursos para testar alternativas de manufatura no
sistema real. Com isso, a simulação baseada nas features, ou seja, na geometria da
peça, se torna importante, pois retrata fielmente as características do produto a ser
manufaturado, facilitando a gestão da manufatura. Esse trabalho foi estruturado a
partir da revisão da literatura sobre os conceitos de sistemas de manufatura,
tecnologia de features, simulação, realidade virtual e modelos de processos de
software. O objetivo do trabalho foi desenvolver um ambiente a partir de uma nova
abordagem para simulação da manufatura baseado nas features das peças com
uma interface tridimensional baseada em realidade virtual. A partir dessas
simulações, o usuário poderá tomar decisões baseadas em indicadores como:
tempo total de manufatura, custo e tempo por recurso de fabricação e
movimentação, tempo de espera em fila e taxa de utilização de cada recurso num
sistema de manufatura específico sem alterar o cotidiano da empresa. O
desenvolvimento do sistema foi executado dentro do paradigma da orientação a
objetos e foi dividido em etapas: análise de requisitos, projeto, implementação,
verificação e validação e documentação. Para mostrar que as funcionalidades do
ambiente de simulação decorrentes da abordagem proposta no trabalho são
aplicáveis em sistemas de manufatura reais foram propostas duas aplicações com
suas soluções.

Palavras-chave: Simulação. Manufatura. Features. Realidade Virtual.
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